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边孔光纤光栅的传感特性
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:TN253[电子电信—物理电子学] TP212.14[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]国防科技大学光电学院,湖南长沙410073, [2]海军潜艇学院,山东青岛266071
  • 相关基金:国家自然科学基金(60377029)资助项目.
中文摘要:

报道了一种新型边孔光纤及边孔光纤光栅的研究结果。采用有限元法分析了边孔光纤内部的应力分布和双折射数值,并通过波长扫描技术对其双折射进行了测量,理论计算和实验测量结果表明双折射数值达到4×10^-5.根据边孔光纤光栅两反射峰偏振态相互正交的特性,提出了一种基于偏振检测的波长检测方案对边孔光纤光栅的传感特性进行了测量。结果表明两峰中心波长间隔随温度变化的灵敏度仅有0.05pm/℃,是普通单模光纤光栅温度灵敏度的1/184。提出了一种基于横向荷载压力增敏的新型边孔光纤光栅封装装置,使边孔光纤光栅双峰间距的压力灵敏度从5.6pm/MPa增加到119.14pm/MPa,增敏21倍,实现了温度不敏感的高灵敏度压力传感。

英文摘要:

The research results of a novel kind of side-hole fiber and side-hole fiber grating are reported. The finite element method is used to analyze the interior stresses distribution and the birefringence values of side-hole fiber, which is also measured by wavelength scanning method, both the theoretical and the measurement results show that the birefringence of side-hole fiber reaches 4×10^-5. Utilizing the property that the polarizations of the two reflection peaks are orthogonal, the article has presented a novel scheme based on polarization detection to measure peak separation. The experimental results show that the temperature sensitivity of peak separation is 0.05 pm/℃, which is only 1/184 of the normal single-mode fiber grating. A novel transversal load sealing method is first presented in this paper, with a pressure sensitivity of 119.14 pm/MPa, which is 21 times of the pressure sensitivity of bared side-holes fiber grating 5.6 pm/MPa. The temperature-insensitive high sensitivity pressure sensing can be realized with the side-hole fiber grating.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849